[发明专利]双向纹理函数的生成

权利要求书

1.一种用于生成对象的双纹理函数(BTF)的方法，所述方法至少包括以下步骤：

-使用基于相机的测量设备测量针对所述对象的初始BTF(103)，

-使用分光光度计针对预先给定数量的不同测量几何形状获取针对所述对象的光谱反射数据(105)，

-使所述初始BTF(103)适配于所获取的光谱反射数据(105)，从而获得优化的BTF(107)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于相机的测量设备以不同观看角度、不同照射角度、针对不同照射颜色和/或针对不同曝光时间创建所述对象的多个图像，从而提供考虑照射角度、观看角度、照射颜色和/或曝光时间的多种组合的多个测量数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，具有不同照射颜色和不同曝光时间但具有相等照射角度和观看角度的图像分别组合成具有高动态范围的图像。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，使所述初始BTF(103)适配于所获取的光谱反射数据(105)，从而获得优化的BTF(107)，包括将所述初始BTF(103)分割为不同项，每个项包括一组参数，；以及使用所获取的光谱反射数据(105)单独优化每个项的参数。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述初始BTF(103)被分割为两个主要项，第一项是均匀双向反射分布函数(BRDF)，所述均匀双向反射分布函数(BRDF)仅取决于所述测量几何形状来描述所述对象的反射特性；以及第二项是纹理函数，所述纹理函数解释所述对象的空间变化外观。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一项被划分为对应于颜色表的第一子项和对应于强度函数的第二子项，以及通过在第一优化步骤中优化所述颜色表的参数同时所述强度函数的参数保持恒定并且通过在第二优化步骤中优化所述强度函数的参数同时所述颜色表的参数保持恒定，来优化所述初始BTF(103)的参数以使所述光谱反射数据(105)与所述初始BTF(103)之间的色差最小化。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，为了针对每个光谱测量几何形状的颜色表的优化，第一CIEL*a*b*值根据所述光谱反射数据(105)计算，以及第二CIEL*a*b*值根据所述初始BTF(103)计算，以及a*和b*坐标中的校正向量通过从所述第一CIEa*b*值减去所述第二CIEa*b*值来计算，且所述校正向量针对存储在所述颜色表中的完整观看和照射角度范围逐分量被内插和外推，内插的校正向量应用于存储在所述颜色表中的每个光谱测量几何形状的初始BTF(103)CIEL*a*b*值，以及校正的BTF CIEL*a*b*值被变换为归一化并且最终存储在所述颜色表中的线性sRGB坐标。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，多级B样条内插算法用于所述校正向量的逐分量内插和外推。

9.根据权利要求6至8中的任一项所述的方法，其中，为了优化所述强度函数的参数，成本函数基于跨所有光谱反射测量几何形状的色差的和来定义。

10.根据权利要求所述的方法9，其中，所述成本函数由被设计为考虑特定约束的罚函数来补充，这样的约束优选地包括将所述参数值保持在有效范围内。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述初始BTF(103)在所述不同的光谱反射测量几何形状处评估，以及使用加权色差公式将所产生的CIEL*a*b*值与来自所述光谱反射测量的CIEL*a*b*值相比较，以及所述强度函数的参数使用非线性优化方法优化，使得所述成本函数最小化。

12.根据权利要求6至11中的任一项所述的方法，其中，所述第一和所述第二优化步骤重复/迭代地运行以进一步提高所优化的BTF(107)的准确度，优选地，所述迭代次数是预定义的。